在过去近60年的时间里,康复机器人已经从实验室研究设备发展到很多商业化产品。康复机器人为提高康复训练效率和改善病人生活质量做出了很大贡献。虽然取得了很大的成果,但该领域仍存在一些挑战,安全问题是其中之一。本文深入研究下肢康复机器人的位置控制算法,期望从底层的位置控制角度保证人机系统安全性,并提出既能保证良好跟踪性能又具有本质安全性的位置控制算法。基于代理的滑模控制算法(PSMC)是日本学者Kikuuwe提出的一种柔顺控制算法。PSMC可以看成是传统滑模控制和PID控制的结合,因此也具有两者的优点:在因意外情况出现大的跟踪误差时,PSMC表现出理想滑模控制算法柔顺、过阻尼的动态恢复效果;在正常跟踪状态,它能表现出PID控制根据跟踪误差不断调节控制信号从而减小误差的特点。因此,PSMC能同时保证系统跟踪精度和系统安全性。然而,PSMC在理论方面还存在一些不足。PSMC稳定性分析基于对PID控制局部无源性的假设,但是在实际系统中很难满足假设要求的条件。同时,该假设本身也是未经严格证明的。基于代理滑模控制的思想,本文提出了两种新的代理滑模控制算法。一是基于一类二阶非线性系统模型的代理滑模控制算法(MPSMC),基于李雅普诺夫理论和无源性理论分析了MPSMC的稳定性。二是根据一种设计欠驱动系统控制器的方法,提出了受欠驱动控制启发的代理滑模控制(UPSMC),并基于李雅普诺夫理论分析了系统的稳定性。同时,人体-下肢康复机器人系统具有系统模型不确定性大和外界扰动大的特点。为了进一步提高算法的鲁棒性,本文将一种自适应交互理论应用到原始PSMC内含的PID控制器的参数调节中,提出了一种自适应代理滑模控制(APSMC)。上述三种算法被分别用在人工气动肌肉(一种康复机器人常用执行器),膝关节和踝关节矫形器上。前者是一类强非线性系统,后两者是模型不确定性和外部干扰都较大的系统。本文从位置跟踪精度、鲁棒性和系统安全性等角度进行相关实验,验证了所提出算法的有效性。